精品解析:湖北十堰市第一中学2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题
2026-07-21
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内容正文:
十堰一中2025-2026学年第二学期期末考试试题
高二物理
考试时间:75分钟 满分∶100分
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选得0分。
1. 下列关于磁感应强度的说法正确的是( )
A. 由可知,磁场中某点的磁感应强度B与磁场力F成正比,与电流元IL成反比
B. 磁场中某点磁感应强度B由磁场本身性质决定,与磁场力F、电流元IL无关
C. 垂直于磁场放置的通电导线受磁场力的方向就是该点磁感应强度的方向
D. 通电导线不受磁场力的地方,磁感应强度一定为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB.公式是磁感应强度的定义式,运用比值法定义,B与F、IL无关,B反映磁场本身的性质,故A错误,B正确;
C.由左手定则知磁感应强度的方向与通电导线受磁场力的方向相互垂直,故C错误;
D.一小段通电导体在某处不受磁场力,此处不一定无磁场,也可能有磁场,比如通电导体与磁场平行,故D错误。
故选B。
2. 在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示,产生的交变电动势随时间变化的规律如下左图所示,已知线框内阻为1.0Ω,外接一只电阻为9.0Ω的灯泡,则( )
A. 电压表V的示数为20V
B. 电路中的电流方向每秒改变5次
C. 0.1s时,线圈处于中性面
D. 电动势的瞬时值表达式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过左侧图像可知电动势有效值为
由闭合电路欧姆定律可知
由欧姆定律可知电压表V的示数为
故A错误;
B.根据左图可知交变电流的周期为,其频率为
每个周期内电流方向改变两次,说明电路中的电流方向每秒改变10次,故B错误;
C.0.1s时,电动势最大,线圈处于与中性面垂直的位置,故C错误;
D.电动势的最大值为,角速度
零时刻电动势最大,电动势随时间按余弦规律变化,因此电动势的瞬时值表达式为
故D正确。
故选D。
3. 1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律.如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像,图中实线1、2对应的温度分别为、、则下列说法正确的是( )
A. 温度大于温度
B. 、温度下,某一速率区间的分子数占比可能相同
C. 将、温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和
D. 将、温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度越高,分子热运动越激烈,速率大的分子所占的比例大,由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大,故温度高于温度,A错误;
B.、温度下,实线1、2相较于一点,即该速率区间的分子数占相同,B正确;
C.由图可知,在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,故将、温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线下方的面积仍为1,C错误;
D.将、温度下的氧气混合后,温度不会比的温度更低,故对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线,D错误。
故选B。
4. 飞机失事后,为了分析事故的原因,必须寻找黑匣子,而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号,人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图甲是黑匣子中电磁波发射电路中的电磁振荡电路,图乙为电容器的电荷量随时间变化的图像,时刻电容器的板带正电。下列关于电磁振荡电路的说法中正确的是( )
A. 若减小电容器的电容,则发射的电磁波波长变长
B. 时间内,线圈中的磁场方向向上
C. 时间内,线圈产生的自感电动势在增加
D. 时间内,电容器板带负电,电容器正在充电
【答案】B
【解析】
【详解】A.LC电磁振荡电路周期
若电容器的电容C减小,周期T减小,根据,可知电磁波的波长变短,故A错误;
B.时刻电容器的M板带正电,根据图像可知时间内电容器放电,线圈电流从下向上,由右手螺旋定则得磁场向上,故B正确;
C.图像斜率绝对值可以表示电路中电流大小,斜率绝对值增大,电流增大,但电流增大得越来越慢,电流的变化率减小,则线圈产生的自感电动势减小,故C错误;
D.反向充电,电容器N板带正电,故D错误。
故选B。
5. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,过程气体与外界无热量交换,过程为等容过程,过程为等温过程。下列说法正确的是( )
A. 过程,气体压强和体积的乘积减小
B. 过程,气体从外界吸收的热量等于内能的增加量
C. 过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D. 过程,气体向外界放出的热量等于从外界吸收的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.到过程气体与外界无热量交换,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律可知,气体内能增加,温度升高,由理想气体状态方程,气体压强和体积的乘积增大,故A错误;
B.到过程,气体体积不变,外界对气体不做功,气体压强减小,由可知,温度降低,内能减小,气体向外界放热,故B错误;
C.到过程气体内能不变,体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知气体从外界吸收的热量全部用于对外做功,故C正确;
D.过程,外界对气体做的功等于该段图线与横轴所围的面积,过程,气体对外界做的功等于该段图线与横轴所围的面积,可知全过程外界对气体做的功大于气体对外界做的功。由于全过程内能的变化量为0,所以过程,气体向外界放出的热量大于从外界吸收的热量,D错误。
故选C。
6. “嫦娥三号”着陆器和月球车首次使用了同位素核电池,该电池将放射性同位素衰变时释放的能量通过温差热电转换器转化为电能,在恶劣的月球环境中支持月球车低速移动及与地球间不间断通讯。已知半衰期为88年,衰变方程为,、、X的结合能分别为,,,一次衰变释放能量为,下列说法正确的是( )
A. 衰变发出的射线是高速氦核流,能穿透几毫米厚的铝板
B. 一次衰变释放的能量
C. 经过88年,同位素核电池内的剩余25%
D. 若一静止核衰变释放的能量全部转化为和X的动能,则动能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由衰变前后的质量数和电荷数相等可知,X的质量数为
电荷数为
则X为氦原子核,即粒子,其穿透能力弱,能被一张薄纸阻挡,故A错误;
B.根据能量守恒定律可得一次衰变释放的能量
故B正确;
C.半衰期为88年,经过88年,同位素核电池内的 剩余50%,故C错误;
D.衰变过程由动量守恒定律可得
由能量守恒定律可得
根据动量和动量关系
解得
故D错误。
故选B。
7. 现有N个(N很大)氢原子被激发到量子数为4的能级上,这些受激氢原子最后都回到了基态。假定处在某激发态的氢原子向更低能级跃迁的概率是相同的。则在此过程中发出的光子总数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】能级的跃迁
初始共有N个氢原子处于n=4能级向更低能级为n=3、n=2、n=1,共3个去向,跃迁到每个去向的概率相等均为
每个原子跃迁1次,第一步共发出 N 个光子,各能级获得的原子数;
n=3能级的跃迁
现有个原子在n=3能级, n=3的更低能级为n=2、n=1,共2个去向,每个去向概率为
第二步共发出个光子
各能级新增原子数:给新增,给新增(到的原子不再跃迁)
n=2能级的跃迁
总原子数为所有原子都跃迁到基态
第三步共发出 个光子
将三步发出的光子数相加: 总光子数
故选A。
8. 某同学用如图所示的装置研究光电效应现象,开始时,滑动变阻器滑片c移在最右端b点。用光子能量为的光照射到光电管上,此时电流表G有读数。向左移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于1.5V时,电流表读数为0,则以下说法正确的是( )
A. 光电子最大初动能为
B. 光电管阴极的逸出功为
C. 当电流表示数为零时,断开电键,电流表示数不再为零
D. 将电源的正负极调换,变阻器滑片从b移到a,电流表的示数一直增大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据题意有遏止电压
则光电子的最大初动能
根据爱因斯坦光电方程
故A错误,B正确;
C.当电流表示数为零时,断开电键,这时没有反向遏止电压,电流表示数不为零,故C正确;
D.将电源的正负极调换,变阻器滑片从b移到a,当光电流达到饱和电流后,电流表的示数就不再变,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,在相互平行的边界线和的上方和下方,均有垂直于纸面向外的匀强磁场,两个区域的磁感应强度大小相同。带正电的粒子从边界上的点以初速度与边界线成斜向上射出,若第一次从下方磁场穿出时与交于点(图中未画出),不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 带电粒子经过点的速度与点时相同 B. 仅改变带电粒子的电性,间距离不变
C. 增大带电粒子初速度,间距离将变大 D. 增大磁感应强度,间距离将变小
【答案】AB
【解析】
【详解】由题意,可画出粒子运动轨迹如图所示。
A.洛伦兹力不做功,由运动轨迹可知,带电粒子经过点时的速度和点时速度大小相等,方向相同,故A正确。
CD.由几何关系设间距为,可得间距离
和粒子的速度大小,磁感应强度大小无关,故CD错误。
B.仅改变粒子的电性,只是将粒子的轨迹劣弧变优弧,优弧变劣弧,间距不变,故B正确。
故选AB。
10. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈电路中为定值电阻,副线圈电路中R为滑动变阻器,灯泡,完全相同。当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时,两灯泡均正常发光;断开开关、闭合开关,电路输入端的电压为,调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为R时两灯泡也均正常发光,则前、后两种情况下( )
A. 输入端的输入功率之比为
B. 输入端的电压之比为
C. 与R消耗功率之比为
D.
【答案】AD
【解析】
【详解】B.当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时,变压器原、副线圈电压比
灯泡正常发光有,故有,当断开开关、闭合开关,电路输入端的电压为时,变压器原、副线圈两端电压比
灯泡正常发光有,故有
解得,故B错误;
A.两种情况下流过灯泡的电流均为额定电流,即两种情况下输入端的电流都相等,根据可知输入功率之比,故A正确;
C.根据,
解得,故C错误;
D.当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时,变压器原、副线圈电流比
两灯泡正常发光有,
解得,当断开开关、闭合开关,电路输入端的电压为时,变压器原、副线圈电流比
两灯泡正常发光有,
解得,故,根据,
解得,故D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中,
(1)按图甲连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转,此实验操作的目的是______。
A. 测量灵敏电流表能够承受电流的最大值
B. 检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系
C. 检查灵敏电流表测量电流的大小是否准确
(2)用图乙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线表示导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,观察到电流表指针______(填“向左”或“向右”)偏转。
(3)当年法拉第做了如下的实验(图(a)是当年法拉第研究电磁感应时用过的线圈,图(b)是当年法拉第所做实验的示意图;他把两个线圈绕在同一个铁环上,一个线圈接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电的瞬间,另一个线圈中也出现了电流。根据楞次定律判断,在图(b)中,闭合开关时,通过电流表的电流方向是______(填“向上”或“向下”)
【答案】(1)B (2)向左
(3)向上
【解析】
【小问1详解】
按图甲连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转,此实验操作的目的是:检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系。
故选B。
【小问2详解】
由(1)问可知,当电流从电流表正接线柱流入时,电流计指针向右偏转;用图乙所示的装置做实验,某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,穿过线圈的磁通量向下增加,根据楞次定律可知,感应电流从电流表负接线柱流入,则观察到电流表指针向左偏转。
【小问3详解】
在图(b)中,闭合开关时,根据右手螺旋定则可知,左侧线圈产生的磁场穿过右侧线圈的磁通量向下增加,根据楞次定律结合安培定则可知,通过电流表的电流方向向上。
12. 如图甲为探究气体等温变化规律的实验装置,实验时可用连接管将传感器与注射器相连,空气柱的长度可由注射器上的刻度尺读取、气体的压强可通过与注射器相连的传感器读取。
(1)关于实验中操作下列说法正确的是______;
A. 柱塞上涂油仅仅为了减小摩擦力
B. 为方便推动柱塞,应手握注射器
C. 注射器不水平放置对实验没有影响
(2)实验过程中缓慢推动柱塞,使注射器内气体体积减小,该过程气体的内能______(选填“变大”“变小”或“不变”),气体对外______(选填“放出”“吸收”)热量。
(3)该小组改进了实验操作,避免了上述问题实验小组在不同室温下进行实验,缓慢推活塞进行实验得到了图乙的图像,图中的两次实验的温度______(选填“>”“ <”“ =”);
(4)某实验小组根据采集的实验数据作出图像,图丙中①、②、③三条直线中,最符合实际的直线是______(选填①、②、③)。
【答案】(1)C (2) ①. 不变 ②. 放出
(3)> (4)③
【解析】
【小问1详解】
A.柱塞涂油不仅是为了减小摩擦力,还能密封防漏气,保证封闭气体质量不变,故A错误;
B.手握注射器会改变气体温度,不符合实验“等温变化”的要求,故B错误;
C.气体压强由压强传感器直接测量,注射器是否水平不影响测得的压强,对实验没有影响,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
[1]该过程为等温过程,气体温度不变,理想气体的内能仅与温度有关,因此气体的内能不变;
[2]气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律,由于气体的内能不变,则气体对外放出热量。
【小问3详解】
由理想气体状态方程,可得
在一定时,越大,气体温度越高,由图乙所示图像可知>。
【小问4详解】
设注射器前端细管内气体体积为,气体的实际体积为
由理想气体状态方程
整理可得
一定量的气体在温度不变时,注射器内气体的体积V与是线性关系,纵轴截距是负的,
则图丙中①、②、③三条直线中,最符合实际的直线是③。
13. 有人设计了一种测温装置,其结构如图所示。玻璃泡内封有一定量气体,与相连的管插在水银槽中,管内水银面的高度即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由管上的刻度直接读出。设管的体积与泡的体积相比可略去不计。在标准大气压下对管进行温度刻度。当环境温度为时,管内水银面高度为,此高度即为的刻度线。热力学温度与摄氏温度之间的关系为:。问:
(1)此时中气体压强是多大?
(2)推导出环境温度(摄氏温度)与管内水银面高度刻线x(单位:cm)间的函数关系式?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
管内水银面比槽内水银面高,故玻璃泡内气体压强为
【小问2详解】
忽略管的体积,玻璃泡内气体体积不变。时热力学温度为
环境温度为时,气体压强为
热力学温度为
由定容气体的压强与热力学温度关系得=
代入数据得=
整理得
14. 某工程团队为深海探测浮标设计了应急能量回收模块,简化模型如图所示:足够长的平行金属双导轨、固定在海底水平基座上,导轨间距为,整个装置处于垂直导轨平面向下且磁感应强度为的匀强磁场中,导轨左端与一阻值为的定值电阻相连。质量为、有效电阻为、长度为的导体棒与导轨垂直放置并始终良好接触,始终平行于导轨的绝缘细轻绳一端连于棒的中点,另一端跨过定滑轮,与一个体积不计、质量为的配重块相连。初始时、均静止,细绳紧绷,不计一切摩擦、海水的作用力及导轨电阻,已知重力加速度为。
(1)释放配重块后,系统开始运动,最终导体棒匀速运动,求此时的速度;
(2)从释放到导体棒匀速的过程中,若下落高度为,求定值电阻上产生的焦耳热;
(3)若释放后,经时间配重块从细绳上脱落,导体棒在导轨上滑行的总距离为,求脱落时的速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当导体棒匀速运动时,则
解得
【小问2详解】
由能量关系可知
其中定值电阻上产生的焦耳热
解得
【小问3详解】
b脱离之前对ab系统由动量定理
其中
b脱离之后对a由动量定理
其中
联立解得
15. 如图所示,平面直角坐标系的第一、二象限存在着沿轴负方向的匀强电场,第四象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为(未知)。一带电粒子从,点,以速度大小为、方向与轴正方向成夹角、平行于平面飞入第二象限,粒子经点飞出电场区域,之后粒子某次穿过轴由第四象限进入第一象限时,恰好经过点,。已知带电粒子的质量为,带电荷量为,,不计粒子重力影响,,。求
(1)粒子所带电荷的电性及匀强电场的电场强度大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)粒子从O点运动到点的时间。
【答案】(1)带正电;
(2) =
(3) =
【解析】
【小问1详解】
设粒子在电场中的加速度大小为,沿轴和轴正方向的初速度分量分别为、,则
由关系式
由水平方向的匀速运动得=
取竖直向上为正方向,竖直方向有
解得=
粒子的加速度方向沿轴负方向,与电场方向相同,故粒子带正电。
由
整理得
粒子到达点时,,由关系式
故速度大小仍为,方向与轴正方向成角且斜向下。
【小问2详解】
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为,由洛伦兹力提供向心力得
解得
由几何关系,每段磁场轨迹沿轴方向的位移为
粒子离开磁场进入电场时,速度方向与轴正方向成角且斜向上,因此每段电场轨迹与点到点的轨迹平移后相同,其沿轴方向的位移为,设粒子第次穿过轴由第四象限进入第一象限时到达点,则
由,整理得
结合
整理得
由,得,又为正整数,所以
【小问3详解】
每段磁场轨迹对应的圆心角为
粒子在磁场中运动的角速度为
所以每段磁场运动的时间为=
每段电场运动的时间与粒子从点运动到点的时间相同,为
从点到点共经历段磁场运动和段电场运动,故总时间为
代入第(2)问所得磁感应强度,得
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十堰一中2025-2026学年第二学期期末考试试题
高二物理
考试时间:75分钟 满分∶100分
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选得0分。
1. 下列关于磁感应强度的说法正确的是( )
A. 由可知,磁场中某点的磁感应强度B与磁场力F成正比,与电流元IL成反比
B. 磁场中某点磁感应强度B由磁场本身性质决定,与磁场力F、电流元IL无关
C. 垂直于磁场放置的通电导线受磁场力的方向就是该点磁感应强度的方向
D. 通电导线不受磁场力的地方,磁感应强度一定为零
2. 在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示,产生的交变电动势随时间变化的规律如下左图所示,已知线框内阻为1.0Ω,外接一只电阻为9.0Ω的灯泡,则( )
A. 电压表V的示数为20V
B. 电路中的电流方向每秒改变5次
C. 0.1s时,线圈处于中性面
D. 电动势的瞬时值表达式为
3. 1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律.如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像,图中实线1、2对应的温度分别为、、则下列说法正确的是( )
A. 温度大于温度
B. 、温度下,某一速率区间的分子数占比可能相同
C. 将、温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和
D. 将、温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
4. 飞机失事后,为了分析事故的原因,必须寻找黑匣子,而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号,人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图甲是黑匣子中电磁波发射电路中的电磁振荡电路,图乙为电容器的电荷量随时间变化的图像,时刻电容器的板带正电。下列关于电磁振荡电路的说法中正确的是( )
A. 若减小电容器的电容,则发射的电磁波波长变长
B. 时间内,线圈中的磁场方向向上
C. 时间内,线圈产生的自感电动势在增加
D. 时间内,电容器板带负电,电容器正在充电
5. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,过程气体与外界无热量交换,过程为等容过程,过程为等温过程。下列说法正确的是( )
A. 过程,气体压强和体积的乘积减小
B. 过程,气体从外界吸收的热量等于内能的增加量
C. 过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D. 过程,气体向外界放出的热量等于从外界吸收的热量
6. “嫦娥三号”着陆器和月球车首次使用了同位素核电池,该电池将放射性同位素衰变时释放的能量通过温差热电转换器转化为电能,在恶劣的月球环境中支持月球车低速移动及与地球间不间断通讯。已知半衰期为88年,衰变方程为,、、X的结合能分别为,,,一次衰变释放能量为,下列说法正确的是( )
A. 衰变发出的射线是高速氦核流,能穿透几毫米厚的铝板
B. 一次衰变释放的能量
C. 经过88年,同位素核电池内的剩余25%
D. 若一静止核衰变释放的能量全部转化为和X的动能,则动能为
7. 现有N个(N很大)氢原子被激发到量子数为4的能级上,这些受激氢原子最后都回到了基态。假定处在某激发态的氢原子向更低能级跃迁的概率是相同的。则在此过程中发出的光子总数是( )
A. B. C. D.
8. 某同学用如图所示的装置研究光电效应现象,开始时,滑动变阻器滑片c移在最右端b点。用光子能量为的光照射到光电管上,此时电流表G有读数。向左移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于1.5V时,电流表读数为0,则以下说法正确的是( )
A. 光电子最大初动能为
B. 光电管阴极的逸出功为
C. 当电流表示数为零时,断开电键,电流表示数不再为零
D. 将电源的正负极调换,变阻器滑片从b移到a,电流表的示数一直增大
9. 如图所示,在相互平行的边界线和的上方和下方,均有垂直于纸面向外的匀强磁场,两个区域的磁感应强度大小相同。带正电的粒子从边界上的点以初速度与边界线成斜向上射出,若第一次从下方磁场穿出时与交于点(图中未画出),不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 带电粒子经过点的速度与点时相同 B. 仅改变带电粒子的电性,间距离不变
C. 增大带电粒子初速度,间距离将变大 D. 增大磁感应强度,间距离将变小
10. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈电路中为定值电阻,副线圈电路中R为滑动变阻器,灯泡,完全相同。当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时,两灯泡均正常发光;断开开关、闭合开关,电路输入端的电压为,调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为R时两灯泡也均正常发光,则前、后两种情况下( )
A. 输入端的输入功率之比为
B. 输入端的电压之比为
C. 与R消耗功率之比为
D.
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中,
(1)按图甲连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转,此实验操作的目的是______。
A. 测量灵敏电流表能够承受电流的最大值
B. 检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系
C. 检查灵敏电流表测量电流的大小是否准确
(2)用图乙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线表示导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,观察到电流表指针______(填“向左”或“向右”)偏转。
(3)当年法拉第做了如下的实验(图(a)是当年法拉第研究电磁感应时用过的线圈,图(b)是当年法拉第所做实验的示意图;他把两个线圈绕在同一个铁环上,一个线圈接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电的瞬间,另一个线圈中也出现了电流。根据楞次定律判断,在图(b)中,闭合开关时,通过电流表的电流方向是______(填“向上”或“向下”)
12. 如图甲为探究气体等温变化规律的实验装置,实验时可用连接管将传感器与注射器相连,空气柱的长度可由注射器上的刻度尺读取、气体的压强可通过与注射器相连的传感器读取。
(1)关于实验中操作下列说法正确的是______;
A. 柱塞上涂油仅仅为了减小摩擦力
B. 为方便推动柱塞,应手握注射器
C. 注射器不水平放置对实验没有影响
(2)实验过程中缓慢推动柱塞,使注射器内气体体积减小,该过程气体的内能______(选填“变大”“变小”或“不变”),气体对外______(选填“放出”“吸收”)热量。
(3)该小组改进了实验操作,避免了上述问题实验小组在不同室温下进行实验,缓慢推活塞进行实验得到了图乙的图像,图中的两次实验的温度______(选填“>”“ <”“ =”);
(4)某实验小组根据采集的实验数据作出图像,图丙中①、②、③三条直线中,最符合实际的直线是______(选填①、②、③)。
13. 有人设计了一种测温装置,其结构如图所示。玻璃泡内封有一定量气体,与相连的管插在水银槽中,管内水银面的高度即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由管上的刻度直接读出。设管的体积与泡的体积相比可略去不计。在标准大气压下对管进行温度刻度。当环境温度为时,管内水银面高度为,此高度即为的刻度线。热力学温度与摄氏温度之间的关系为:。问:
(1)此时中气体压强是多大?
(2)推导出环境温度(摄氏温度)与管内水银面高度刻线x(单位:cm)间的函数关系式?
14. 某工程团队为深海探测浮标设计了应急能量回收模块,简化模型如图所示:足够长的平行金属双导轨、固定在海底水平基座上,导轨间距为,整个装置处于垂直导轨平面向下且磁感应强度为的匀强磁场中,导轨左端与一阻值为的定值电阻相连。质量为、有效电阻为、长度为的导体棒与导轨垂直放置并始终良好接触,始终平行于导轨的绝缘细轻绳一端连于棒的中点,另一端跨过定滑轮,与一个体积不计、质量为的配重块相连。初始时、均静止,细绳紧绷,不计一切摩擦、海水的作用力及导轨电阻,已知重力加速度为。
(1)释放配重块后,系统开始运动,最终导体棒匀速运动,求此时的速度;
(2)从释放到导体棒匀速的过程中,若下落高度为,求定值电阻上产生的焦耳热;
(3)若释放后,经时间配重块从细绳上脱落,导体棒在导轨上滑行的总距离为,求脱落时的速度。
15. 如图所示,平面直角坐标系的第一、二象限存在着沿轴负方向的匀强电场,第四象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为(未知)。一带电粒子从,点,以速度大小为、方向与轴正方向成夹角、平行于平面飞入第二象限,粒子经点飞出电场区域,之后粒子某次穿过轴由第四象限进入第一象限时,恰好经过点,。已知带电粒子的质量为,带电荷量为,,不计粒子重力影响,,。求
(1)粒子所带电荷的电性及匀强电场的电场强度大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)粒子从O点运动到点的时间。
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